Por qué Estados Unidos debería seguir comprometido con la energía nuclear: cambio climático y contaminación atmosférica

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Fuente: https://energypolicy.columbia.edu

Prefacio

La energía nuclear ha demostrado ser muy prometedora y ha enfrentado desafíos considerables desde sus orígenes a mediados del siglo XX. Si bien Estados Unidos impulsó la carga anticipada de energía nuclear segura en todo el mundo, su liderazgo ha disminuido en las últimas décadas. Los reactores de EE. UU. Ahora en construcción, sin haber recibido órdenes de tales plantas en los Estados Unidos durante varias décadas, han superado con creces los presupuestos y calendarios planificados. Y aunque Estados Unidos fue una vez el principal proveedor internacional de reactores, otros países han dado un paso adelante para cumplir ese papel.

El Centro de Política Energética Global de la Universidad de Columbia, como parte de su trabajo más amplio sobre energía nuclear, está examinando el impacto de la posible desconexión estadounidense del desarrollo de la energía nuclear y dónde existen oportunidades para retroceder y dar forma a su futuro. El programa también evaluará el programa de gestión de residuos nucleares de EE. UU. Y los esfuerzos para colaborar con otros países en el desarrollo avanzado de reactores, así como las opciones de mejora en ambos frentes.

Este esfuerzo comenzará con un comentario de dos partes sobre algunos de los beneficios que Estados Unidos podría obtener al aumentar su participación en la energía nuclear. El primero de la serie, esta pieza, explora el importante papel que puede desempeñar la energía nuclear en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero para evitar los peores resultados potenciales del cambio climático. La segunda pieza examinará las implicaciones geopolíticas y de seguridad nacional de los Estados Unidos y sus aliados tradicionales que ceden efectivamente el mercado internacional de energía nuclear a los chinos y rusos.

El objetivo final del programa nuclear es informar a los lectores (encargados de formular políticas, líderes de la industria, académicos y otros) con un análisis objetivo basado en la investigación. Se esforzará en los meses y años venideros por contribuir constructivamente a un diálogo necesario sobre el futuro de la energía nuclear.

Introducción

La energía nuclear tiene el potencial de ayudar a detener el avance del cambio climático y reducir la contaminación del aire al limitar los tipos de emisiones que contribuyen a cada uno. A pesar de su suministro de electricidad confiable y su potencial para desempeñar un papel aún más importante en la lucha contra el calentamiento del planeta y la contaminación nociva, la energía nuclear se enfrenta a vientos en contra en Estados Unidos, incluida la aceptación pública mixta, la falta de progreso en la gestión de residuos y los excesos de costos en nuevas construcciones de reactores. Estos desafíos nublan el futuro de la energía nuclear en los Estados Unidos en un momento en que gran parte del mundo está luchando por cumplir los objetivos de descarbonización profunda y se beneficiaría del liderazgo estadounidense.

Riesgos y desafíos del cambio climático

A pesar de una mayor atención a los riesgos que plantea el cambio climático, las emisiones globales de gases de efecto invernadero aún no han comenzado a disminuir significativamente y, de hecho, han seguido creciendo en los últimos años. El fracaso de los gobiernos mundiales en detener el aumento de las emisiones del calentamiento global se observó en una publicación de las Naciones Unidas de 2019 que encontró que «ahora se requieren recortes más profundos y rápidos» y evaluó que el mundo parece estar encaminado hacia 3.9 ° C de calentamiento para el final del siglo. [1] Un informe reciente del gobierno de EE. UU. Advirtió sobre peligros adicionales, que incluyen que «descongelar el permafrost en todo el Ártico podría comenzar a liberar a la atmósfera entre 300 y 600 millones de toneladas de carbono neto por año». [2]La acumulación continua de gases de efecto invernadero podría aumentar la frecuencia e intensidad de las olas de calor y las tormentas y conducir a otros efectos como la acidificación de los océanos con los cambios asociados en los ecosistemas marinos. Los cambios abruptos con consecuencias mucho más graves tampoco pueden descartarse por completo, ya que la última vez que los niveles de dióxido de carbono fueron tan altos como lo fueron hoy durante la Época del Plioceno hace unos tres o cinco millones de años. En aquel entonces, el mundo era más cálido 5.4 ° F a 7.2 ° F, y el mar era 16 a 131 pies más alto. [3] Los estudios han indicado que la capa de hielo de Groenlandia podría derretirse en el próximo milenio en ausencia de reducciones de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que resulta en un aumento del nivel del mar de 17 a 23 pies. [4]

El histórico Acuerdo de París en 2015 reflejó un consenso mundial para tratar de mantener el aumento del calentamiento global a menos de 2 ° C para evitar tales resultados, aunque esto parece cada vez más improbable en las trayectorias de emisiones actuales. Más preocupante, con cada año que pasa que las emisiones continúan creciendo, se requerirán recortes más profundos y rápidos en el futuro para prevenir los peores efectos del cambio climático. Como muestra la Figura 1, alrededor del 73 por ciento del total de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero provino del sector energético en 2016, lo que defiende los esfuerzos mundiales para centrarse en cambiar drásticamente la forma en que las naciones usan la energía.

Como muestra la Figura 2, la gran mayoría (alrededor del 85 por ciento) de la energía mundial aún proviene del uso tradicional de combustibles fósiles. Un análisis de la Agencia Internacional de Energía (AIE) de 2019 indicó que si bien la eficiencia energética, las energías renovables, el cambio de carbón a gas, la energía nuclear y otras medidas ayudaron a limitar la cantidad de emisiones de carbono que resultó del crecimiento económico en 2018, expandió el uso de combustibles fósiles todavía condujo a un aumento de las emisiones relacionadas con la energía. [5] Como señaló el jefe de la AIE, Fatih Birol, con respecto a la generación mundial de electricidad, «la proporción de tecnologías bajas en carbono no ha cambiado en los últimos 20 años, ya que la creciente contribución de las energías renovables ha sido compensada por [la] disminución papel de la nuclear «. [6]

En los Estados Unidos, al menos se han logrado algunos avances hacia la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero del sector eléctrico, incluida una disminución del 28% entre 2005 y 2017. [7] Crecimiento limitado de la demanda, junto con el cambio de carbón a gas y un aumento en el uso de energía renovable, se han combinado para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la generación de electricidad. Las iniciativas políticas a nivel estatal han sido algunas de las medidas más fuertes tomadas para reducir las emisiones en los últimos años. A partir de noviembre de 2019, siete estados y Puerto Rico y Washington, DC, habían aprobado mandatos para la energía libre de carbono aproximadamente a mediados de siglo. [8] Muchas empresas de servicios públicos de EE. UU. También se han comprometido a descarbonizar su suministro de electricidad aproximadamente a mediados de siglo, incluidos DTE Energy, Duke Energy, Idaho Power, Xcel Energy y otros.

Fuera del sector eléctrico, al menos parte del sector de transporte de los EE. UU. Podría estar electrificado (por ejemplo, utilizando automóviles y autobuses eléctricos), lo que permitiría un suministro de electricidad descarbonizada para ayudar a reducir las emisiones en ese sector también. Un informe del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de 2018 estimó que los vehículos eléctricos podrían en parte aumentar el consumo de electricidad de los EE. UU. En 2050 hasta en un 38 por ciento en comparación con los negocios habituales, lo que se suma al desafío y la importancia de la descarbonización del sector eléctrico. [9]

Para la descarbonización en toda la economía, también deberán abordarse las emisiones de gases de efecto invernadero del sector industrial. Un informe reciente del Centro de Política Energética Global señaló que la combustión de combustibles fósiles utilizada para producir calor para actividades industriales representa el 10 por ciento de las emisiones globales, más que las emisiones de todos los automóviles y aviones del mundo sumados. [10] El informe señaló las dificultades con los enfoques disponibles (por ejemplo, desafíos con la captura y secuestro de carbono y la producción de hidrógeno bajo en carbono) y discutió las incertidumbres de costo para cada opción, como se ilustra en la Figura 3. Concluyó que las opciones para reemplazar los combustibles fósiles existentes en esos Las actividades industriales (por ejemplo, la producción de cemento y acero) eran limitadas y se necesitaban más y mejores opciones (es decir, era necesario establecer y llevar a cabo una agenda de innovación).

Efectos sobre la salud de la contaminación del aire por la combustión de combustibles fósiles

Aparte de las preocupaciones climáticas, un problema adicional con el uso tradicional de los combustibles fósiles es la contaminación del aire que producen y los efectos asociados en la salud humana. La AIE ha estimado que 6,5 millones de muertes cada año pueden atribuirse a la mala calidad del aire. [11] Esta evaluación clasificó la contaminación del aire como la cuarta amenaza más grande para la salud humana, detrás de la presión arterial alta, los riesgos dietéticos y el tabaquismo. Las fuentes más importantes de contaminación del aire causadas por el hombre, que representan el 85 por ciento de las partículas y casi todas las emisiones de óxido de azufre y óxido de nitrógeno, provienen de la producción de energía, incluida la combustión de combustible no regulada, mal regulada o ineficiente.

Sin embargo, los costos de salud debido a la contaminación del aire no se reflejan en el precio de la energía que los consumidores en los Estados Unidos ven de las plantas tradicionales de combustibles fósiles. Por ejemplo, las plantas de gas natural y las plantas de carbón emiten dióxido de azufre, partículas, óxidos de nitrógeno, mercurio y otros contaminantes, pero no pagan ninguno de los costos asociados con estas emisiones. Después de años de declive, la contaminación del aire aumentó en los Estados Unidos después de 2016 y causó casi 10,000 muertes tempranas adicionales de 2016 a 2018. [12]

En 2010, el National Research Council publicó un estudio titulado, «Costos ocultos de la energía: consecuencias no preciadas de la producción y el uso de la energía», que estimó que el costo externo del uso del carbón en los Estados Unidos atribuible a la contaminación del aire convencional era de $ 32 por megavatio. hora (MWh) en 2005, e incluso con mejores controles de reducción de la contaminación en las plantas de carbón en el futuro, todavía sería de $ 17 / MWh en 2030. (El mismo estudio estimó que con un valor de daño marginal supuesto de $ 30 / tonelada equivalente de dióxido de carbono, Los daños relacionados con el clima de las plantas a carbón se traducirían en un precio de $ 30 / MWh).

Las plantas de gas natural tienen una menor influencia de la contaminación del aire que las plantas de carbón y un costo de salud externo asociado correspondientemente menor. El estudio del National Research Council hizo referencia a los costos de salud estimados anteriormente de solo $ 1.6 / MWh para las plantas de gas natural, con la expectativa de que esto caería a $ 1.1 / MWh para 2030. (Dado que las plantas de gas natural emiten emisiones de carbono sustanciales, los costos asociados con el clima se estimó que los daños relacionados serían mucho mayores: alrededor de $ 15 / MWh.)

Las tecnologías de cero emisiones como la energía solar, eólica, geotérmica y nuclear están en desventaja al competir con el gas natural y el carbón en los mercados de la electricidad en el sentido de que a estos últimos se les permite emitir contaminación del aire y gases de efecto invernadero sin pagar los costos asociados.

El papel potencial de la energía nuclear

Las plantas de energía nuclear en particular serían más competitivas en los mercados de electricidad de los Estados Unidos si los costos externos asociados con la contaminación del aire y las emisiones de gases de efecto invernadero de las plantas de gas natural y las plantas de carbón se internalizaran en sus respectivos precios de mercado. Dicho de otra manera, si Estados Unidos hiciera un esfuerzo concertado para mitigar el riesgo que representa el cambio climático y evitar daños a la salud humana por la contaminación del aire, siempre que la energía nuclear no sea excluida de ser parte de la solución, dicha iniciativa ayudaría a la energía nuclear. competitividad de la energía.

En 2020, la energía nuclear se utiliza casi exclusivamente para la generación de energía en todo el mundo. Como ha señalado la AIE, la energía nuclear y la energía hidroeléctrica «forman la columna vertebral de la generación de electricidad baja en carbono». [13] Las dos son las mayores fuentes de energía despachable sin carbono en el mundo, aunque tienen diferentes limitaciones geográficas para un despliegue adicional. Las centrales hidroeléctricas, por ejemplo, requieren una fuente de agua en una región con características topográficas adecuadas (es decir, alguna diferencia de elevación) para la generación de electricidad, mientras que al menos las grandes centrales nucleares de la generación actual requieren una fuente de agua (por ejemplo, ríos, lagos u océanos) para fines de enfriamiento.

La Figura 4 muestra un gráfico de la AIE que ilustra cómo el uso anterior de la energía nuclear ha evitado 60 gigatoneladas de emisiones de dióxido de carbono en los últimos 50 años.

Además, hay ejemplos históricos en los que los países han ampliado su uso de energía nuclear y en el proceso redujeron sus emisiones de carbono al tiempo que respaldan una economía en crecimiento. La Figura 5 muestra la experiencia sueca de construir centrales nucleares de 1972 a 1986. [14]Los suecos no intentaron abordar el cambio climático durante este período de tiempo, sino que intentaron «reducir la dependencia del petróleo importado y proteger cuatro grandes ríos suecos de las instalaciones hidroeléctricas». Hoy en día, los ocho reactores nucleares de Suecia suministran actualmente alrededor del 40 por ciento de su suministro de electricidad y, combinados con otras fuentes de energía sin carbono, su sector de energía está casi completamente descarbonizado. El país también está en el proceso de licenciar un depósito geológico para deshacerse de su combustible nuclear gastado comercial. [15]

Las crecientes preocupaciones sobre el cambio climático han llevado a las naciones a considerar la energía nuclear como una forma de proporcionar la energía necesaria sin aumentar su huella de carbono. La Agencia Internacional de Energía Atómica estimó en 2017 que había «28 países interesados ​​en introducir energía nuclear». [16] Un informe de la Asociación Mundial de Energía Nuclear (WNA) de 2016 analizó varios escenarios posibles en las próximas décadas, incluidos aquellos en los que los 440 reactores nucleares en funcionamiento (en 2016) crecieron a un máximo de 720 reactores o cayeron a un mínimo de 362 unidades por 2035. [17] En el caso de referencia de la WNA, los reactores operativos en todo el mundo en 2035 alcanzaron 547, y la inversión asociada en nuevas construcciones nucleares totalizó alrededor de $ 1.5 trillones.

El análisis ampliamente aceptado ha encontrado consistentemente que los costos totales del sistema para sistemas profundamente descarbonizados son más bajos si incluyen un conjunto diverso de fuentes de energía (por ejemplo, energía nuclear y plantas fósiles equipadas con captura y secuestro de carbono) en lugar de depender exclusivamente de energía renovable. [18] Por ejemplo, en 2019, el estado de Washington aprobó la Ley de transformación de energía limpia, que dirige los servicios públicos hacia la electricidad libre de carbono para 2045. Estudios en el noroeste del Pacífico habían encontrado previamente que la descarbonización profunda era posible en el área, pero ese cero despachable Se requería la generación de carbono para cumplir con los estándares de confiabilidad (es decir, evitar apagones) y mantener el suministro de energía a un precio asequible. [19]

Como esos estudios, y otros [20], han señalado, un desafío subyacente al tratar de construir una red eléctrica basada únicamente en energía 100 por ciento renovable (un enfoque recomendado por algunos documentos [21] ) es la naturaleza variable de la energía eólica y solar. energía. El desafío de superar los períodos del año (días o semanas) con una generación de energía solar y eólica de baja a mínima puede superarse en un sentido técnico, pero hacerlo podría generar una generación excesiva de energía renovable o una gran capacidad de almacenamiento. . Estos a su vez podrían generar aumentos de costos. [22]Por ejemplo, uno de los informes centrados en la descarbonización profunda en el noroeste del Pacífico evaluó que «sería extremadamente costoso y poco práctico reemplazar toda la capacidad de generación de la empresa emisora ​​de carbono con energía solar, eólica y de almacenamiento … Se necesita capacidad de la empresa para cumplir con el nuevo paradigma de planificación de fiabilidad bajo descarbonización profunda, en el que el sistema eléctrico debe diseñarse para resistir períodos prolongados de baja producción renovable una vez que el almacenamiento se haya agotado «. [23]

Un informe publicado después de la aprobación de la ley de energía limpia del estado de Washington concluyó que los pequeños reactores modulares (discutidos a continuación) podrían ayudar a reducir los costos de lograr una red eléctrica 100 por ciento descarbonizada en el estado de Washington en casi $ 8 mil millones por año, en parte evitando Una gran sobreconstrucción de energías renovables. [24] De esta manera, las nuevas centrales nucleares podrían ayudar a los Estados Unidos a lograr la descarbonización del sector energético a un costo menor en comparación con un enfoque basado únicamente en las energías renovables. La preocupación asociada con un gran aumento de costos en los precios de la energía como parte de los esfuerzos de descarbonización es el efecto económico negativo de esos costos más altos, así como el potencial de reducir el apoyo público a medidas fuertes para abordar el cambio climático.

Aparte de la producción de electricidad, la energía nuclear se ha estudiado como una fuente potencial de calor sin carbono para descarbonizar sectores distintos de la generación de electricidad. El informe del Centro de Política Energética Global sobre el calor bajo en carbono discutido anteriormente en este comentario señaló que las temperaturas de salida en los nuevos sistemas de reactores nucleares oscilan entre «300 a aproximadamente 850 ° C, suficiente para apoyar la producción de amoníaco, la síntesis de metanol, [reforma de metano de vapor ] para la producción de hidrógeno y vapor supercrítico para turbinas y reacciones petroquímicas «. En otras palabras, la energía nuclear también podría usarse como fuente de calor para producir combustibles como el hidrógeno, que luego podría usarse para reemplazar los combustibles fósiles quemados por calor en actividades industriales. Quemar hidrógeno podría producir una temperatura sustancialmente más alta (p. Ej., 1.500 ° C o 2,

En los Estados Unidos, un grupo de empresas privadas está tratando de comercializar una amplia variedad de conceptos de reactores avanzados diferentes. Sus estrategias comerciales se basan en parte en la noción de que Estados Unidos y otras naciones valorarán la naturaleza despachable de sus diseños sin emisiones de carbono. La Tabla 1 muestra solo unas pocas empresas de reactores avanzados de EE. UU. Que buscan la comercialización, para dar una idea de las diferentes tecnologías, temperaturas y potencias que se están investigando. [25] Varias de estas compañías planean ensamblar plantas más grandes a partir de múltiples módulos de reactores más pequeños (por lo tanto, «reactor modular pequeño»). Las plantas multimódulo también permitirían una mayor flexibilidad para suministrar calor de proceso desde algunos módulos y suministro de electricidad desde otros en la misma planta. [26]Los pequeños desarrolladores de reactores modulares han explorado el uso de la energía nuclear para las operaciones de desalinización, producción de hidrógeno, recuperación de petróleo y refinación, y equilibrando la producción de generación variable de energía renovable. [27]

Además de los beneficios climáticos, los nuevos reactores avanzados, particularmente si desplazaran a la generación a carbón, tendrían beneficios de contaminación del aire en forma de óxidos de nitrógeno reducidos, dióxido de azufre, partículas, mercurio y otros contaminantes. El retiro de los reactores nucleares existentes se ha estimado en algunos estudios para conducir a aumentos sustanciales de la contaminación del aire con daños a la salud de las poblaciones cercanas. Por ejemplo, un análisis de la Asociación de Salud Respiratoria y la Fuerza de Tarea de Aire Limpio en 2019 encontró que el retiro potencial de cuatro plantas de energía nuclear en Illinois, durante un período de 10 años, conduciría a lo siguiente: [28]

  • Entre 1.200 y casi 2.700 muertes prematuras.
  • Más de 30,000 ataques de asma adicionales y otros síntomas respiratorios.
  • Casi 140,000 días de pérdida de trabajo
  • $ 10 a $ 24 mil millones en daños monetizados
     

Por el contrario, la construcción de nuevas plantas nucleares para desplazar la generación de carbón existente reduciría los niveles actuales de contaminación del aire y evitaría este tipo de efectos asociados sobre la salud y la economía de las personas.

Desafíos que enfrenta la energía nuclear

A pesar de la urgencia de abordar las crecientes acumulaciones de gases de efecto invernadero y las implicaciones para la salud del aire contaminado y el calentamiento del planeta, la energía nuclear se enfrenta a importantes vientos en contra en los Estados Unidos. Aunque los estudios han demostrado que la energía nuclear se encuentra entre las fuentes de energía más seguras, [29] el apoyo público en los Estados Unidos para su uso es decididamente mixto. [30] La oposición a la energía nuclear se basa en parte en preocupaciones de seguridad debido a accidentes nucleares de alto perfil en la planta de Three Mile Island en los Estados Unidos, la planta de Chernobyl en Ucrania y, más recientemente, la planta de Fukushima Daiichi en Japón .

Contribuyendo a la reducción de la aceptación pública de la energía nuclear, el programa federal de EE. UU. Para gestionar el combustible nuclear gastado comercial (SNF) no ha logrado producir una opción de eliminación. El Departamento de Energía de EE. UU. Es responsable de producir un sitio de eliminación, aunque a partir de 2020, no existe una instalación autorizada que pueda eliminar los SNF comerciales. El sitio seleccionado por el Congreso en 1987, Yucca Mountain, se opone al gobernador y la delegación del Congreso de Nevada, así como a la mayoría de los nevadenses. No ha habido asignaciones del Congreso para el proyecto desde 2010, y el SNF comercial de los reactores permanece en los sitios de la planta de energía, incluso los que han dejado de operar, esperando ser enviados a un lugar para almacenamiento provisional consolidado o un sitio de depósito geológico para su eliminación.[31]

Además, los proyectos del reactor Westinghouse AP1000 en Georgia y Carolina del Sur han superado el presupuesto en miles de millones de dólares y se han retrasado años, con los reactores en Carolina del Sur cancelados después de miles de millones de dólares en gastos. Si bien se espera que los reactores en Georgia comiencen a funcionar en 2021 y 2022, están atrasados ​​muchos años y miles de millones de dólares por encima del presupuesto. Serán los primeros reactores nuevos ordenados desde principios de la década de 1970 para entrar en funcionamiento, pero la experiencia de construcción de costo sombrío ha arrojado una sombra sobre la posibilidad de futuras construcciones AP1000. Un desafío adicional para las nuevas construcciones AP1000 o cualquier otro tipo de construcción de reactores nuevos es el bajo precio del gas natural en los Estados Unidos, que ha provocado pérdidas operativas y presiones económicas en las centrales nucleares existentes, particularmente en los estados desregulados.

Las líneas de tendencia mundial con respecto a la energía nuclear varían según el país. Tras el accidente de Fukushima en 2011, Alemania anunció su intención de abandonar la energía nuclear por completo, y la generación nuclear en ese país ha disminuido desde entonces y se espera que desaparezca para 2022. Otros países también han considerado la eliminación gradual de los reactores nucleares. La generación de electricidad a partir de energía nuclear en otro grupo de naciones, como Estados Unidos, Canadá y México, ha sido relativamente plana durante la última década con un futuro incierto. Mientras tanto, Rusia, China y otros países han seguido ampliando sus programas de energía nuclear.

Acción del Congreso

Hay otras razones para que Estados Unidos permanezca comprometido con la energía nuclear más allá de lo que se describe en este comentario, por ejemplo, los beneficios de tener combustible nuclear en las plantas de energía que es suficiente para hasta 18 a 24 meses de producción continua de electricidad, el estabilidad de los costos de generación de energía nuclear, o los beneficios de diversificación de agregar uranio a una cartera de fuentes de energía (p. ej., como cobertura contra futuros cambios en los precios del gas natural). [32] El tamaño compacto de las centrales nucleares también puede reducir la cantidad de tierra que debe desarrollarse como parte de un sistema energético descarbonizado, protegiendo los hábitats más naturales. [33]

Estos fundamentos y más han contribuido a un reciente impulso bipartidista en el Congreso hacia el desarrollo de reactores avanzados más seguros, con miembros individuales del Congreso que otorgan diferentes niveles de importancia a las diversas razones. En el 115 ° Congreso (2017–2018), se aprobaron dos proyectos de ley con apoyo bipartidista: la Ley de Innovación y Modernización de Energía Nuclear y la Ley de Capacidades de Innovación de Energía Nuclear. Más recientemente, la Ley de Liderazgo de Energía Nuclear de 2019 fue introducida en ambas cámaras por un grupo bipartidista de miembros del Congreso. [34] El proyecto de ley, entre otras directivas, requeriría que el Departamento de Energía de EE. UU. Demuestre varios conceptos de reactores avanzados durante aproximadamente la próxima década.

Del mismo modo, la Ley de Administración de Residuos Nucleares de 2019 fue introducida por un grupo bipartidista de senadores con el objetivo de poner el programa de gestión de SNF comercial de los EE. UU. Específicamente, la legislación crearía una nueva organización cuyo único enfoque sería la gestión de residuos nucleares, incluido un enfoque basado en el consentimiento para desarrollar instalaciones de almacenamiento provisionales consolidadas y repositorios geológicos profundos para aislar de manera segura los SNF comerciales de la biosfera. La ley actual de los EE. UU. Y el enfoque adoptado hasta la fecha no han producido un sitio de trabajo, y esta nueva estructura estaría más en línea con la forma en que otros países, como Canadá, han abordado el desarrollo de depósitos geológicos de desechos nucleares. Canadá, Finlandia[35]

Conclusión

Dados los desafíos que enfrenta la energía nuclear en los Estados Unidos, su futuro es incierto, a pesar de las emisiones de carbono cero del recurso tan ansiosamente buscadas por los estados y las naciones con compromisos climáticos y objetivos de reducción de la contaminación. La construcción de reactores avanzados únicos y posteriores a tiempo y dentro del presupuesto será fundamental para el futuro de la energía nuclear, y Estados Unidos puede buscar programas exitosos, como el de Corea del Sur, para obtener lecciones sobre la gestión de proyectos para la construcción de reactores . [36] Aunque abundan los vientos en contra, un esfuerzo concertado para reforzar las perspectivas de la energía nuclear ayudará a los Estados Unidos y al mundo a abordar los desafíos energéticos y medioambientales que necesitan urgentemente soluciones viables.

Notas

[1] Informe de brecha de emisiones 2019, Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

[2] «Boleta de calificaciones del Ártico: actualización para 2019», NOAA, consultado el 22 de mayo de 2020, https://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2019 .

[3] «Gráfico: El dióxido de carbono alcanza un nuevo nivel», Cambio Climático de la NASA, consultado el 22 de mayo de 2020, https://climate.nasa.gov/climate_resources/7/graphic-carbon-dioxide-hits-new-high/ .

[4] Jessica Merzdorf, «Estudio predice más aumento del nivel del mar a largo plazo del hielo de Groenlandia», NASA, consultado el 22 de mayo de 2020, https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/study-predicts-more a largo plazo el aumento del nivel del mar desde el hielo de Groenlandia .

[5] “Global Energy & CO2 Status Report 2019”, IEA, consultado el 22 de mayo de 2020, https://www.iea.org/reports/global-energy-and-co2-status-report-2019/emissions#abstract .

[6] Fatih Birol, «Una visión compartida para la electrificación» (discurso de apertura, Cumbre Internacional Electrificación Europa 2019, 16 de octubre de 2019), https://www.electrificationeurope.com/agenda .

[7] «Las emisiones de dióxido de carbono del sector eléctrico de EE. UU. Han disminuido un 28% desde 2005», Administración de Información Energética, 29 de octubre de 2018, https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=37392 .

[8] Third Way ha producido un rastreador para acciones estatales de energía limpia: https://www.thirdway.org/graphic/clean-energy-targets-are-trending .

[9] Trieu Mai et al., Electrification Futures Study: Scenarios of Technology Technology Adoption and Power Consumo for the United States, National Renewable Energy Laboratory, 2018, NREL / TP-6A20-71500, https://www.nrel.gov /docs/fy18osti/71500.pdf .

[10] S. Julio Friedmann, Zhiyuan Fan y Ke Tang, «Soluciones de calor bajas en carbono para la industria pesada: fuentes, opciones y costos hoy», Centro de Política Energética Global, octubre de 2019, https: //energypolicy.columbia .edu / research / report / low-carbon-heat-solutions-heavy-industry-sources-options-and-cost-today .

[11] «Energía y contaminación del aire», Informe especial de World Energy Outlook, Agencia Internacional de Energía, 2016.

[12] Melissa C. Lott, «No se trata solo del cambio climático, se trata de nuestra salud, y el sector energético es clave», 16 de enero de 2020. https://energypolicy.columbia.edu/research/op-ed/ no es solo sobre el cambio climático, es sobre nuestra clave del sector de la salud y la energía .

[13] Agencia Internacional de Energía, «Energía nuclear en un sistema de energía limpia», mayo de 2019, https://www.iea.org/reports/nuclear-power-in-a-clean-energy-system .

[14] SA Qvist y BW Brook, «Potencial para el desplazamiento mundial de electricidad de combustibles fósiles por energía nuclear en tres décadas basado en la extrapolación de datos de implementación regional», PLOS ONE 10, no. 5 (2015): e0124074, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124074 .

[15] «Nuclear Power in Sweden», World Nuclear Association, consultado el 22 de mayo de 2020, https://www.world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-os/sweden.aspx .

[16] «Situación internacional y perspectivas de la energía nuclear 2017», Agencia Internacional de Energía Atómica.

[17] «Future Nuclear Supply Chain Worth Billions, Report Finds», World Nuclear News, 14 de septiembre de 2016, https://www.world-nuclear-news.org/NN-Future-nuclear-supply-chain-worth- billones de informes encuentra 1509167.html .

[18] Para una revisión de varios análisis, ver el testimonio de Karl Hausker, investigador principal del Programa Climático de EE. UU., Instituto de Recursos Mundiales ante la Cámara de Representantes de EE. UU., Comité de Energía y Comercio, Subcomité de Medio Ambiente y Cambio Climático. Audiencia sobre «Construir el futuro limpio de Estados Unidos: caminos para descarbonizar la economía», 24 de julio de 2019.

[19] Los estudios recopilados se pueden encontrar en https://www.publicgeneratingpool.com/e3-carbon-study/ .

[20] Christopher Clack et al., «Evaluación de una propuesta de energía de red confiable de bajo costo con 100% de energía eólica, hídrica y solar», Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, 114 (2017) , 10.1073 / pnas.1610381114.

[21] MZ Jacobson, MA Delucchi, MA Cameron y BA Frew, «Solución de bajo costo para el problema de confiabilidad de la red con 100% de penetración de viento, agua y energía solar intermitentes para todos los propósitos», Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, 112 (2015): 15.060–15.065.

[22] Néstor Sepúlveda, Jesse Jenkins, Fernando Sisternes y Richard Lester, «El papel de los recursos firmes de electricidad baja en carbono en la descarbonización profunda de la generación de energía», Joule 2 (2018), 10.1016 / j.joule.2018.08.006.

[23] «Adecuación de recursos en el noroeste del Pacífico», Energy and Environmental Economics, marzo de 2019, http://www.publicgeneratingpool.com/e3-carbon-study/ .

[24] «Estudio de recursos de emisión cero del noroeste del Pacífico», Resumen ejecutivo, 29 de enero de 2020, https://www.energy-northwest.com/Documents/E3%20Study%20Executivo%20Summary%20final.pdf .

[25] Se puede encontrar una lista más completa de empresas de reactores avanzados en https://www.thirdway.org/graphic/2019-advanced-nuclear-map .

[26] Ingersoll et al., «Extender la energía nuclear a aplicaciones no eléctricas», Actas de la XIX Conferencia Nuclear de la Cuenca del Pacífico, 24-28 de agosto de 2014.

[27] Ingersoll et al., «¿Pueden la energía nuclear y las energías renovables ser amigos?» Actas de ICAPP 2015, del 3 al 6 de mayo de 2015.

[28] «Impactos potenciales para la salud humana asociados con la jubilación de plantas de energía nuclear en Illinois», Asociación de Salud Respiratoria y Grupo de trabajo sobre aire limpio, 2019, https://www.catf.us/wp-content/uploads/2019/10/ IL-Study.pdf .

[29] PA Kharecha y JE Hansen, «Prevención de la mortalidad y las emisiones de gases de efecto invernadero de la energía nuclear histórica y proyectada, Environ. Sci. Technol. 47 (2013): 4,889–4,895, doi: 10.1021 / es3051197; Phil Mckenna, «Los combustibles fósiles son mucho más mortales que la energía nuclear», New Scientist, 23 de marzo de 2011, https://www.newscientist.com/article/mg20928053-600-fossil-fuels-are-far-deadlier-than- energía nuclear / ; Hannah Ritchie, «¿Cuáles son las fuentes más seguras de energía?» 10 de febrero de 2020, https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy .

[30] RJ Reinhart, «40 años después de Three Mile Island, los estadounidenses se separaron de la energía nuclear», Gallup, 27 de marzo de 2019, https://news.gallup.com/poll/248048/years-three-mile-island- americans-split-nuclear-power.aspx .

[31] Véase, por ejemplo, la lista mantenida por la Conferencia Nacional sobre Legislaturas Estatales: https://www.ncsl.org/research/environment-and-natural-resources/states-restrictions-on-new-nuclear-power -facility.aspx .

[32] Véanse las páginas 13–14 del informe de la Alianza de Innovación Nuclear 2017, «Liderando en SMR».

[33] Heather Tallis et al., «Una visión global alcanzable para la conservación y el bienestar humano», Frontiers in Ecology and the Environment (2018), 10.1002 / fee.1965.

[34] S.903 se introdujo por primera vez en el Senado, donde los copatrocinadores republicanos actuales (a partir del 28 de abril de 2020) son los senadores Murkowski, Alexander, Risch, Crapo, Capito, Sullivan, Graham, Portman, Gardner, Cramer, Braun, McSally, Tillis y Blackburn. Los copatrocinadores demócratas son los senadores Booker, Manchin, Whitehouse, Coons, Duckworth, Bennet, Jones, Cardin y Warner.

[35] «Restablecimiento de la gestión de residuos nucleares de Estados Unidos: estrategia y política», Universidad de Stanford y Universidad de George Washington, 15 de octubre de 2018.

[36] “El futuro de la energía nuclear en un mundo con restricciones de carbono”, MIT (2018): 244, por ejemplo: “El diseño estándar de la central eléctrica coreana de 1 gigavatio se ha construido de manera consistente dentro del presupuesto y dentro de un calendario razonable (cinco a seis años), y la flota existente de reactores coreanos ha tenido un buen rendimiento operativo «.

Autores

Dr. Matt Bowen
DR. MATT BOWEN

El Dr. Matt Bowen es investigador en el Centro de Política Energética Global. 

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